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颗粒与纤维在水力裂缝内封堵机理的可视化实验研究
文献摘要：
水力压裂过程中为了提高缝网的复杂程度,常在压裂过程中注入可降解的纤维和颗粒,通过对已有裂缝的暂时封堵迫使新裂缝开启并在延伸过程中转向.但是由于目前对纤维与颗粒在水力裂缝内的封堵形成机理仍不明确,制约了暂堵转向压裂效果的进一步提升.因此,本文建立了水力裂缝内封堵的可视化实验系统,对纤维与颗粒在5 mm宽裂缝内的封堵过程进行了直接观测.实验发现封堵过程起始于纤维在裂缝壁面上的吸附,吸附的纤维不断聚集形成封堵带,封堵带膨胀到一定程度后开始捕捉流过的颗粒并填充到纤维的孔隙中,封堵带在扩张的同时变得均匀密实,从而加速了封堵形成过程,最终形成全面封堵.实验结果说明纤维开启了封堵过程,仅仅依靠2 mm粒径的颗粒是无法形成封堵的,但是颗粒可以在封堵后期大幅度加快封堵进程并承担缝内的压差,因此建议在实际的暂堵过程中应该先加入纤维,待到压力明显升高后再加入颗粒.最后,分别固定颗粒和纤维的浓度为1％,考察了另一组分浓度变化时5 mm宽裂缝中的封堵表现,发现封堵形成时间随着暂堵剂浓度的增加而减少,但是当纤维和颗粒的浓度高于1.0％时,其浓度的提高对封堵效率的影响变得十分有限.因此,综合考虑封堵效率和材料成本,对于5 mm宽的水力裂缝,颗粒和纤维的最优质量浓度建议均取为1.0％.
文献关键词：
纤维;颗粒;水力裂缝;封堵;可视化
中图分类号：
作者姓名：
刘颖;杨晨;史涛
作者机构：
华北水利水电大学水资源学院,郑州 450046;华北水利水电大学水利学院,郑州 450046;中国石油塔里木油田公司开发处,库尔勒 841000
文献出处：
引用格式：
[1]刘颖;杨晨;史涛-.颗粒与纤维在水力裂缝内封堵机理的可视化实验研究)[J].石油科学通报,2022(02):196-203
A类：
B类：
水力裂缝,封堵机理,可视化实验,水力压裂,缝网,复杂程度,可降解,暂时,迫使,新裂缝,伸过,形成机理,暂堵转向压裂,压裂效果,实验系统,壁面,流过,充到,密实,压差,另一组,组分浓度,浓度变化,形成时间,暂堵剂,封堵效率,材料成本
AB值：
0.276226
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